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JP6770362B2 - Disconnect device - Google Patents
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JP6770362B2 - Disconnect device - Google Patents

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Description

本発明は、連結状態および切断状態を切り替えるディスコネクト装置に関する。 The present invention relates to a disconnect device that switches between a connected state and a disconnected state.

従来、4輪駆動の車両では、駆動源から主駆動輪へ駆動力を伝達する2輪駆動状態と、駆動源から主駆動輪および副駆動輪へ駆動力を伝達する4輪駆動状態とが切り替え可能である。そして、2輪駆動状態および4輪駆動状態を切り替えるために、駆動源から副駆動輪までの動力伝達経路における所定の位置に、駆動源から副駆動輪に駆動力を伝達する連結状態と、駆動源から副駆動輪に駆動力を伝達しない切断状態とを切り替え可能なディスコネクト装置が設けられる。 Conventionally, in a four-wheel drive vehicle, the two-wheel drive state in which the driving force is transmitted from the drive source to the main drive wheels and the four-wheel drive state in which the drive force is transmitted from the drive source to the main drive wheels and the auxiliary drive wheels are switched. It is possible. Then, in order to switch between the two-wheel drive state and the four-wheel drive state, a connected state in which the driving force is transmitted from the drive source to the auxiliary drive wheels and a drive are performed at a predetermined position in the power transmission path from the drive source to the auxiliary drive wheels. A disconnect device is provided that can switch between a disconnected state in which the driving force is not transmitted from the source to the auxiliary drive wheels.

ディスコネクト装置としては、駆動力が入力される入力軸の外周面に形成された歯部と、駆動力が出力される出力軸の外周面に形成された歯部とにスプライン結合するとともにスライド可能なスリーブと、スリーブを軸方向に移動させるアクチュエータとが設けられたものが提案されている。 As a disconnect device, the tooth part formed on the outer peripheral surface of the input shaft where the driving force is input and the tooth part formed on the outer peripheral surface of the output shaft where the driving force is output are spline-coupled and slidable. A sleeve provided with an actuator for moving the sleeve in the axial direction has been proposed.

このディスコネクト装置では、スリーブを双方の歯部にスプライン結合させることで駆動力が副駆動輪に伝達され、スリーブを一方の歯部にのみスプライン結合させることで駆動力が副駆動輪に伝達されないようになっている。 In this disconnect device, the driving force is transmitted to the auxiliary drive wheels by spline-coupling the sleeve to both teeth, and the driving force is not transmitted to the auxiliary drive wheels by spline-coupling the sleeve to only one tooth. It has become like.

特開2009−166706号公報JP-A-2009-166706

上記特許文献1に記載のディスコネクト装置では、スリーブを移動させるための機構、および、スリーブを移動させるアクチュエータを設ける必要があり、装置全体として大型化してしまうといった問題があった。 In the disconnect device described in Patent Document 1, it is necessary to provide a mechanism for moving the sleeve and an actuator for moving the sleeve, and there is a problem that the device as a whole becomes large.

そこで、本発明は、装置全体として小型化することが可能なディスコネクト装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a disconnect device capable of miniaturizing the device as a whole.

上記課題を解決するために、本発明のディスコネクト装置は、一端に形成された収容穴の内周面に第1溝が形成された第1回転体と、前記収容穴に回転自在に収容され、外周面に、軸方向において前記第1溝と対向する位置に第2溝が形成された第2回転体と、少なくとも前記第1溝内に配され、径方向の厚さが前記第1溝の厚さ未満であって、前記第2溝の厚さ以上である、周方向に弾性変形する磁性体の弾性部材と、前記第2回転体内に設けられたコイルに電流を流すことにより、前記弾性部材を径方向内側に引き付ける引付部と、を備える。
In order to solve the above problems, the disconnect device of the present invention is rotatably accommodated in a first rotating body having a first groove formed on an inner peripheral surface of an accommodating hole formed at one end and the accommodating hole. A second rotating body having a second groove formed on the outer peripheral surface at a position facing the first groove in the axial direction, and the first groove having a thickness at least in the first groove in the radial direction. By passing a current through an elastic member of a magnetic material that is elastically deformed in the circumferential direction and is equal to or greater than the thickness of the second groove and a coil provided in the second rotating body. It is provided with an attracting portion that attracts the elastic member inward in the radial direction.

また、前記第1溝、前記第2溝および前記弾性部材は、周方向の端面が、径方向外側に向かって広がるテーパ状に形成されているとよい。 Further, it is preferable that the first groove, the second groove and the elastic member are formed in a tapered shape in which the end faces in the circumferential direction spread outward in the radial direction.

また、前記弾性部材は、前記径方向および前記軸方向に沿った四方に平面部を有するとよい。 Further, the elastic member may have flat surfaces on all four sides along the radial direction and the axial direction.

また、前記第2溝の前記周方向の端面、または、前記弾性部材における該周方向の端面の該第2溝側に、面取りが形成されているとよい。 Further, it is preferable that a chamfer is formed on the peripheral end surface of the second groove or on the second groove side of the circumferential end surface of the elastic member.

本発明によれば、装置全体として小型化することができる。 According to the present invention, the device as a whole can be miniaturized.

車両の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of a vehicle. 図2(a)は、ディスコネクト装置の構成を示す図であり、図2(b)は、図2(a)におけるB−B断面図である。FIG. 2A is a diagram showing a configuration of a disconnect device, and FIG. 2B is a sectional view taken along line BB in FIG. 2A. バネキーの斜視図である。It is a perspective view of a spring key. ディスコネクト装置における切断状態から連結状態への切り替えを説明する図である。It is a figure explaining the switching from the disconnection state to the connection state in the disconnect device. ディスコネクト装置における連結状態から切断状態への切り替えを説明する図である。It is a figure explaining the switching from the connected state to the disconnected state in the disconnect device.

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易にするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。 A preferred embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. The dimensions, materials, other specific numerical values, and the like shown in the embodiment are merely examples for facilitating the understanding of the invention, and do not limit the present invention unless otherwise specified. In the present specification and drawings, elements having substantially the same function and configuration are designated by the same reference numerals to omit duplicate description, and elements not directly related to the present invention are not shown. To do.

図1は、車両1の構成を示す図である。図1に示すように、車両1は、動力源としてエンジン2を有する自動車である。なお、ここでは、駆動源をエンジン2とするエンジン自動車を例に挙げて説明するが、駆動源をモータとする電気自動車や、駆動源をエンジンおよびモータとするハイブリッド自動車を適用してもよい。 FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a vehicle 1. As shown in FIG. 1, the vehicle 1 is an automobile having an engine 2 as a power source. Here, an engine vehicle having the engine 2 as the drive source will be described as an example, but an electric vehicle having the drive source as the motor and a hybrid vehicle having the drive source as the engine and the motor may be applied.

車両1は、エンジン2、トルクコンバータ3、変速機4が順に接続されている。エンジン2は、例えば、ピストンの往復運動がクランクシャフトを介して回転運動に変換されるレシプロエンジンである。 In the vehicle 1, the engine 2, the torque converter 3, and the transmission 4 are connected in this order. The engine 2 is, for example, a reciprocating engine in which the reciprocating motion of the piston is converted into a rotary motion via a crankshaft.

トルクコンバータ3は、エンジン2に接続されたポンプインペラがエンジン2により回転されることによって、内部に収容されたオイルを介して変速機4に接続されたタービンライナが回転される。このようにして、トルクコンバータ3は、エンジン2の駆動力(トルク)を変速機4に伝達する。 In the torque converter 3, the pump impeller connected to the engine 2 is rotated by the engine 2, so that the turbine liner connected to the transmission 4 is rotated via the oil contained therein. In this way, the torque converter 3 transmits the driving force (torque) of the engine 2 to the transmission 4.

変速機4は、例えば、複数の遊星歯車で構成される有段変速機や、一対のプーリと、一対のプーリに架け渡されたチェーンとで構成される無段変速機(CVT:Continuously Variable Transmission)等が適用される。 The transmission 4 is, for example, a stepped transmission composed of a plurality of planetary gears, or a continuously variable transmission (CVT) composed of a pair of pulleys and a chain spanned by the pair of pulleys. ) Etc. are applied.

変速機4の出力軸4aには、トランスファー5を介してフロントディファレンシャル6のドライブピニオン20が接続されているとともに、後端にクラッチ9を介してプロペラシャフト10が接続されている。 The drive pinion 20 of the front differential 6 is connected to the output shaft 4a of the transmission 4 via the transfer 5, and the propeller shaft 10 is connected to the rear end via the clutch 9.

フロントディファレンシャル6は、ドライブピニオン20、ドライブピニオン20に噛み合うリングギヤ21、リングギヤ21が固定されたデフケース22、デフケース22内に回転自在に軸支されたピニオンシャフト23、ピニオンシャフト23に固定された2つのデフピニオン24、デフピニオン24に噛み合う2つのサイドギヤ25によって構成されている。サイドギヤ25には、それぞれ左右のドライブシャフト7が接続されており、ドライブシャフト7には、それぞれ左右の前輪8が主駆動輪として接続されている。 The front differential 6 includes a drive pinion 20, a ring gear 21 that meshes with the drive pinion 20, a differential case 22 to which the ring gear 21 is fixed, a pinion shaft 23 rotatably supported in the differential case 22, and two fixed to the pinion shaft 23. It is composed of a differential pinion 24 and two side gears 25 that mesh with the differential pinion 24. The left and right drive shafts 7 are connected to the side gears 25, respectively, and the left and right front wheels 8 are connected to the drive shafts 7 as main drive wheels, respectively.

これにより、エンジン2から出力された駆動力が、トルクコンバータ3、変速機4、トランスファー5、フロントディファレンシャル6およびドライブシャフト7を介して、ドライブシャフト7の差回転を許容しつつ前輪8に伝達される。 As a result, the driving force output from the engine 2 is transmitted to the front wheels 8 via the torque converter 3, the transmission 4, the transfer 5, the front differential 6, and the drive shaft 7 while allowing the differential rotation of the drive shaft 7. To.

クラッチ9は、例えば、1対のクラッチ板を有しており、油圧により1対のクラッチ板が接触および離隔される。クラッチ9は、1対のクラッチ板が接触する連結状態において、変速機4の出力軸4aと、プロペラシャフト10とを連結する。また、クラッチ9は、1対のクラッチ板が離隔する切断状態において、変速機4の出力軸4aと、プロペラシャフト10とを切断する。 The clutch 9 has, for example, a pair of clutch plates, and the pair of clutch plates are brought into contact with and separated from each other by hydraulic pressure. The clutch 9 connects the output shaft 4a of the transmission 4 and the propeller shaft 10 in a connected state in which a pair of clutch plates are in contact with each other. Further, the clutch 9 disengages the output shaft 4a of the transmission 4 and the propeller shaft 10 in a disengaged state in which the pair of clutch plates are separated from each other.

プロペラシャフト10の後端には、リヤディファレンシャル11のドライブピニオン30が接続されている。リヤディファレンシャル11は、ドライブピニオン30、ドライブピニオン30に噛み合うリングギヤ31、リングギヤ31が固定されたデフケース32、デフケース32内に回転自在に軸支されたピニオンシャフト33、ピニオンシャフト33に固定された2つのデフピニオン34、デフピニオン34に噛み合う2つのサイドギヤ35によって構成されている。 The drive pinion 30 of the rear differential 11 is connected to the rear end of the propeller shaft 10. The rear differential 11 includes a drive pinion 30, a ring gear 31 that meshes with the drive pinion 30, a differential case 32 to which the ring gear 31 is fixed, a pinion shaft 33 rotatably supported in the differential case 32, and two fixed to the pinion shaft 33. It is composed of a differential pinion 34 and two side gears 35 that mesh with the differential pinion 34.

サイドギヤ35には、それぞれディスコネクト装置100を介して左右の後輪ドライブシャフト12が接続されており、後輪ドライブシャフト12には、それぞれ左右の後輪13が副駆動輪として接続されている。なお、ディスコネクト装置100の構成について、詳しくは後述するが、ディスコネクト装置100は、連結状態と切断状態とが切り替え可能であり、連結状態においてサイドギヤ35と後輪ドライブシャフト12とを接続し、切断状態においてサイドギヤ35と後輪ドライブシャフト12とを切断する。 The left and right rear wheel drive shafts 12 are connected to the side gears 35 via the disconnect device 100, and the left and right rear wheels 13 are connected to the rear wheel drive shafts 12 as auxiliary drive wheels, respectively. The configuration of the disconnect device 100 will be described in detail later, but the disconnect device 100 can switch between a connected state and a disconnected state, and the side gear 35 and the rear wheel drive shaft 12 are connected in the connected state. The side gear 35 and the rear wheel drive shaft 12 are cut in the cut state.

また、車両1には、制御部14が設けられている。制御部14は、例えばTCU(Transmission Control Unit)であり、中央処理装置(CPU)、プログラム等が格納されたROM、ワークエリアとしてのRAM等を含む半導体集積回路で構成され、変速機4、クラッチ9およびディスコネクト装置100を適宜制御する。 Further, the vehicle 1 is provided with a control unit 14. The control unit 14 is, for example, a TCU (Transmission Control Unit), and is composed of a semiconductor integrated circuit including a central processing unit (CPU), a ROM in which a program or the like is stored, a RAM as a work area, and the like, and is composed of a transmission 4, a clutch, and the like. 9 and the disconnect device 100 are appropriately controlled.

制御部14は、4輪駆動状態において、クラッチ9およびディスコネクト装置100を連結状態に制御し、エンジン2からの駆動力を前輪8および後輪13に伝達させる。 The control unit 14 controls the clutch 9 and the disconnect device 100 in the connected state in the four-wheel drive state, and transmits the driving force from the engine 2 to the front wheels 8 and the rear wheels 13.

また、制御部14は、2輪駆動状態において、クラッチ9およびディスコネクト装置100を切断状態に制御し、エンジン2からの駆動力を前輪8にのみ伝達させる。また、ディスコネクト装置100によってリヤディファレンシャル11と後輪ドライブシャフト12とを切断することで、リヤディファレンシャル11が回転駆動されることを抑制し、リヤディファレンシャル11のオイル撹拌抵抗による車両1の走行抵抗を低減する。 Further, the control unit 14 controls the clutch 9 and the disconnect device 100 in the disconnected state in the two-wheel drive state, and transmits the driving force from the engine 2 only to the front wheels 8. Further, by cutting the rear differential 11 and the rear wheel drive shaft 12 by the disconnect device 100, the rear differential 11 is suppressed from being rotationally driven, and the running resistance of the vehicle 1 due to the oil stirring resistance of the rear differential 11 is reduced. Reduce.

以下では、ディスコネクト装置100の構成について説明する。図2(a)は、ディスコネクト装置100の構成を示す図であり、図2(b)は、図2(a)におけるB−B断面図である。なお、後輪ドライブシャフト12およびサイドギヤ35は、ディスコネクト装置100の一部として機能する。 Hereinafter, the configuration of the disconnect device 100 will be described. FIG. 2A is a diagram showing the configuration of the disconnect device 100, and FIG. 2B is a sectional view taken along line BB in FIG. 2A. The rear wheel drive shaft 12 and the side gear 35 function as a part of the disconnect device 100.

図2(a)および図2(b)に示すように、ディスコネクト装置100は、後輪ドライブシャフト12(第1回転体)、サイドギヤ35(第2回転体)、コイルユニット102(第2回転体)、バネキー104(弾性部材)、+電極106、−電極108、導電部材110およびコイル112(引付部)を含んで構成される。 As shown in FIGS. 2A and 2B, the disconnect device 100 includes a rear wheel drive shaft 12 (first rotating body), a side gear 35 (second rotating body), and a coil unit 102 (second rotating body). Body), spring key 104 (elastic member), + electrode 106, − electrode 108, conductive member 110, and coil 112 (attracting portion).

後輪ドライブシャフト12は、サイドギヤ35側の一端面12aに、軸方向に沿って略円柱形状の収容穴12bが形成されている。収容穴12bには、コイルユニット102が相対回転自在に保持される。また、後輪ドライブシャフト12は、収容穴12bの内周面12cにおける軸方向の所定の位置に、周方向における120°間隔で3つの第1溝12dが形成されている。 The rear wheel drive shaft 12 is formed with a substantially cylindrical accommodating hole 12b along the axial direction on one end surface 12a on the side gear 35 side. The coil unit 102 is held in the accommodating hole 12b so as to be relatively rotatable. Further, in the rear wheel drive shaft 12, three first grooves 12d are formed at predetermined positions in the axial direction on the inner peripheral surface 12c of the accommodating hole 12b at intervals of 120 ° in the circumferential direction.

第1溝12dは、周方向の長さが詳しくは後述するバネキー104の自然長よりも長く(ほぼ自然長と同一長さ)、径方向の深さがバネキー104の径方向の厚さよりも長く、かつ、軸方向の幅がバネキー104の幅よりも長く形成されている。また、第1溝12dは、周方向の両端面が径方向外側に向かうに連れて広がるテーパ状に形成されている。 The length of the first groove 12d in the circumferential direction is longer than the natural length of the spring key 104, which will be described later (almost the same length as the natural length), and the radial depth is longer than the radial thickness of the spring key 104. Moreover, the width in the axial direction is formed longer than the width of the spring key 104. Further, the first groove 12d is formed in a tapered shape in which both end faces in the circumferential direction expand toward the outer side in the radial direction.

また、後輪ドライブシャフト12は、外周面12eに、周方向に亘って導電性の導電部材110が2つ巻きつけられており、これら導電部材110には、それぞれ先端が導電性の金属ボールでなる+電極106、−電極108が当接される。したがって、+電極106、−電極108は、後輪ドライブシャフト12が回転しても、常に導電部材110に当接することになる。 Further, the rear wheel drive shaft 12 has two conductive members 110 wound around the outer peripheral surface 12e in the circumferential direction, and the tips of the conductive members 110 are each made of a conductive metal ball. The + electrode 106 and the − electrode 108 are brought into contact with each other. Therefore, the + electrode 106 and the − electrode 108 always come into contact with the conductive member 110 even when the rear wheel drive shaft 12 rotates.

コイルユニット102は、略円柱形状に形成されており、後輪ドライブシャフト12の収容穴12bに回転自在に保持されている。また、コイルユニット102は、サイドギヤ35側の一端面102aに、内周歯が形成された挿通穴102bが軸方向に沿って形成されている。 The coil unit 102 is formed in a substantially cylindrical shape, and is rotatably held in the accommodating hole 12b of the rear wheel drive shaft 12. Further, in the coil unit 102, an insertion hole 102b having inner peripheral teeth formed is formed along the axial direction on one end surface 102a on the side gear 35 side.

また、コイルユニット102の外周面102cは、後輪ドライブシャフト12の収容穴12bに保持された際に、第1溝12dと軸方向に対向する位置に、周方向における120°間隔で3つの第2溝102dが形成される。第2溝102dは、周方向の長さがバネキー104の自然長よりも長く(例えば、自然長の1.5倍)、径方向の深さがバネキー104の径方向の厚さよりも短く(例えば、バネキー104の厚さの1/3の深さ)、かつ、軸方向の幅がバネキー104の軸方向の厚さよりも長く形成されている。また、第2溝102dは、周方向の両端が径方向外側に向かうに連れて広がるテーパ状に形成されており、径方向外側に面取り102f(図5参照)が施されている。 Further, when the outer peripheral surface 102c of the coil unit 102 is held in the accommodating hole 12b of the rear wheel drive shaft 12, the three third positions are axially opposed to the first groove 12d at 120 ° intervals in the circumferential direction. Two grooves 102d are formed. The circumferential length of the second groove 102d is longer than the natural length of the spring key 104 (for example, 1.5 times the natural length), and the radial depth is shorter than the radial thickness of the spring key 104 (for example). , 1/3 of the thickness of the spring key 104), and the width in the axial direction is formed longer than the thickness in the axial direction of the spring key 104. Further, the second groove 102d is formed in a tapered shape in which both ends in the circumferential direction expand toward the outer side in the radial direction, and the chamfer 102f (see FIG. 5) is provided on the outer side in the radial direction.

コイルユニット102は、第2溝102dの径方向内側に、それぞれコイル112が設けられており、これらコイル112は、導線によって直列に接続されている。そして、コイル112を含む導線の両端は、2つの導電部材110にそれぞれ接続される。 The coil unit 102 is provided with coils 112 on the inside in the radial direction of the second groove 102d, and these coils 112 are connected in series by a conducting wire. Then, both ends of the conducting wire including the coil 112 are connected to the two conductive members 110, respectively.

また、コイルユニット102は、外周面102cに、軸方向に沿ってオイルが流通可能なオイル溝102gが形成されている。 Further, in the coil unit 102, an oil groove 102g through which oil can flow along the axial direction is formed on the outer peripheral surface 102c.

サイドギヤ35は、コイルユニット102側の一端に外周歯が形成されており、コイルユニット102にスプライン結合され、コイルユニット102と一体的に回転する。 The side gear 35 has outer peripheral teeth formed at one end on the coil unit 102 side, is spline-coupled to the coil unit 102, and rotates integrally with the coil unit 102.

バネキー104は、径方向の厚さが第1溝12d未満であって、第2溝102d以上であり、少なくとも後輪ドライブシャフト12の第1溝12dに配される。 The spring key 104 has a radial thickness of less than the first groove 12d, a second groove 102d or more, and is arranged at least in the first groove 12d of the rear wheel drive shaft 12.

図3(a)は、自然長のバネキー104の斜視図を示し、図3(b)は、圧縮状態のバネキー104の斜視図を示す。バネキー104は、磁性体の金属材料でなり、図3(a)および図3(b)に示すように、後輪ドライブシャフト12およびコイルユニット102の径方向および軸方向に沿った四方に平面部104aを有するように螺旋状に巻き付けられた弾性変形可能な部材である。バネキー104は、後輪ドライブシャフト12の第1溝12dに収容された際に、径方向および軸方向に沿った四方に平面部104aを有することで第1溝12dおよび第2溝102d内で回転することが防止される。 FIG. 3 (a) shows a perspective view of the natural length spring key 104, and FIG. 3 (b) shows a perspective view of the compressed spring key 104. The spring key 104 is made of a magnetic metal material, and as shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b), the rear wheel drive shaft 12 and the coil unit 102 have flat surfaces in all directions along the radial and axial directions. It is an elastically deformable member wound spirally so as to have 104a. When the spring key 104 is housed in the first groove 12d of the rear wheel drive shaft 12, the spring key 104 rotates in the first groove 12d and the second groove 102d by having the flat surface portions 104a in all directions along the radial direction and the axial direction. Is prevented.

また、バネキー104は、後輪ドライブシャフト12の第1溝12dに収容された際に、径方向外側に向かうに連れて全体の長さが長くなるように、両端が径方向外側に向かうに連れて広がるテーパ状に形成されている。 Further, when the spring key 104 is housed in the first groove 12d of the rear wheel drive shaft 12, both ends of the spring key 104 become longer in the radial direction so that the entire length becomes longer in the radial direction. It is formed in a tapered shape that spreads out.

図4は、ディスコネクト装置100における切断状態から連結状態への切り替えを説明する図である。なお、図4では、後輪ドライブシャフト12およびコイルユニット102の回転方向を白抜き矢印線で示し、また、コイルユニット102が後輪ドライブシャフト12よりも相対的に回転速度が高い場合を示している。 FIG. 4 is a diagram illustrating switching from the disconnected state to the connected state in the disconnect device 100. In FIG. 4, the rotation directions of the rear wheel drive shaft 12 and the coil unit 102 are indicated by white arrow lines, and the rotation speed of the coil unit 102 is relatively higher than that of the rear wheel drive shaft 12. There is.

図4(a)に示すように、ディスコネクト装置100が切断状態においては、バネキー104が遠心力により後輪ドライブシャフト12の第1溝12d内に収容されている。 As shown in FIG. 4A, when the disconnect device 100 is disconnected, the spring key 104 is accommodated in the first groove 12d of the rear wheel drive shaft 12 by centrifugal force.

そして、ディスコネクト装置100が切断状態から連結状態へ切り替えられる場合、制御部14の制御に基づいて、+電極106および−電極108の間に電流が印加される。そうすると、コイル112に電流が流れることで磁場が発生し、導電性のバネキー104が径方向内側に引きつけられる。 Then, when the disconnect device 100 is switched from the disconnected state to the connected state, a current is applied between the + electrode 106 and the − electrode 108 based on the control of the control unit 14. Then, a magnetic field is generated by the current flowing through the coil 112, and the conductive spring key 104 is attracted inward in the radial direction.

そして、後輪ドライブシャフト12とコイルユニット102との差回転により、後輪ドライブシャフト12の第1溝12dと、コイルユニット102の第2溝102dとが対向すると、図4(b)に示すように、コイル112によって生成された磁場によって、バネキー104が第2溝102dの底面に当接するまで引き付けられることになる。 Then, when the first groove 12d of the rear wheel drive shaft 12 and the second groove 102d of the coil unit 102 face each other due to the differential rotation between the rear wheel drive shaft 12 and the coil unit 102, as shown in FIG. 4B. In addition, the magnetic field generated by the coil 112 attracts the spring key 104 until it abuts on the bottom surface of the second groove 102d.

そして、コイルユニット102が後輪ドライブシャフト12よりも相対的に回転速度が高いため、図4(c)に示すように、バネキー104が、第1溝12dの周方向の前方側の前面12fと、第2溝102dの周方向の後方側の後面102eとに挟まれる。このとき、バネキー104が周方向に収縮することで、衝撃を緩和することができる。 Since the coil unit 102 has a relatively higher rotation speed than the rear wheel drive shaft 12, the spring key 104 has a front surface 12f on the front side in the circumferential direction of the first groove 12d, as shown in FIG. 4C. , It is sandwiched between the rear surface 102e on the rear side in the circumferential direction of the second groove 102d. At this time, the impact can be alleviated by contracting the spring key 104 in the circumferential direction.

その後、コイルユニット102が後輪ドライブシャフト12よりも相対的に進行し、第1溝12dの前面12fと、第2溝102dの後面102eとの間隔が近づき、図4(d)に示すように、バネキー104が最も収縮されると、連結状態となり、サイドギヤ35と後輪ドライブシャフト12とが連結された状態となる。 After that, the coil unit 102 advances relative to the rear wheel drive shaft 12, and the distance between the front surface 12f of the first groove 12d and the rear surface 102e of the second groove 102d approaches, as shown in FIG. 4D. When the spring key 104 is most contracted, it is in a connected state, and the side gear 35 and the rear wheel drive shaft 12 are connected.

図5は、ディスコネクト装置100における連結状態から切断状態への切り替えを説明する図である。なお、図5では、後輪ドライブシャフト12およびコイルユニット102の回転方向を白抜き矢印線で示し、また、コイルユニット102が後輪ドライブシャフト12よりも相対的に回転速度が低い場合を示している。 FIG. 5 is a diagram illustrating switching from the connected state to the disconnected state in the disconnect device 100. In FIG. 5, the rotation directions of the rear wheel drive shaft 12 and the coil unit 102 are indicated by white arrow lines, and the rotation speed of the coil unit 102 is relatively lower than that of the rear wheel drive shaft 12. There is.

図5(a)に示すように、ディスコネクト装置100が連結状態においては、バネキー104が第1溝12dと第2溝102dとの間に圧縮した状態で挟持されている。 As shown in FIG. 5A, when the disconnect device 100 is connected, the spring key 104 is sandwiched between the first groove 12d and the second groove 102d in a compressed state.

そして、ディスコネクト装置100が連結状態から切断状態へ切り替えられる場合、制御部14の制御に基づいて、+電極106および−電極108の間に電流が印加されない。そうすると、コイル112に電流が流れないことで磁場が消失し、導電性のバネキー104が遠心力によって径方向外側に引きつけられる。 Then, when the disconnect device 100 is switched from the connected state to the disconnected state, no current is applied between the + electrode 106 and the − electrode 108 under the control of the control unit 14. Then, the magnetic field disappears because no current flows through the coil 112, and the conductive spring key 104 is attracted radially outward by centrifugal force.

また、バネキー104の周方向の両端、第1溝12dの前面12f、および、第2溝102dの後面102eは、ともに径方向外側に向かって広がるようにテーパ状に形成されている。そのため、図5(b)に示すように、バネキー104には、第1溝12dの前面12f、および、第2溝102dの後面102eとの間に生じる垂直抗力の分力が径方向外側に働く。 Further, both ends of the spring key 104 in the circumferential direction, the front surface 12f of the first groove 12d, and the rear surface 102e of the second groove 102d are both formed in a tapered shape so as to expand outward in the radial direction. Therefore, as shown in FIG. 5B, the component force of the normal force generated between the front surface 12f of the first groove 12d and the rear surface 102e of the second groove 102d acts on the spring key 104 radially outward. ..

したがって、ディスコネクト装置100では、コイル112の磁場が消失すると、遠心力および垂直抗力の分力によって早期にバネキー104が第1溝12d側に移動される。 Therefore, in the disconnect device 100, when the magnetic field of the coil 112 disappears, the spring key 104 is moved to the first groove 12d side at an early stage by the components of the centrifugal force and the normal force.

また、バネキー104が完全に第1溝12d内に収容されていない場合であっても、第2溝102dの周方向の端面に面取り102fが設けられていることにより、図5(c)に示すように、バネキー104が面取り102fに当接すると、バネキー104が径方向外側に押し出されることになる。 Further, even when the spring key 104 is not completely housed in the first groove 12d, the chamfer 102f is provided on the end face of the second groove 102d in the circumferential direction, which is shown in FIG. 5 (c). As described above, when the spring key 104 comes into contact with the chamfer 102f, the spring key 104 is pushed out radially outward.

そして、図5(d)に示すように、バネキー104が完全に第1溝12d内に収容されると、切断状態となり、サイドギヤ35と後輪ドライブシャフト12とが切断された状態となる。 Then, as shown in FIG. 5D, when the spring key 104 is completely housed in the first groove 12d, it is in a disconnected state, and the side gear 35 and the rear wheel drive shaft 12 are in a disconnected state.

以上のように、ディスコネクト装置100は、後輪ドライブシャフト12の収容穴12bの内周面12cに第1溝12dが形成されているとともに、コイルユニット102の外周面102cに第2溝102dが形成されている。また、ディスコネクト装置100は、少なくとも第1溝12dに周方向に伸縮するバネキー104が収容されているとともに、第2溝102dの径方向内側にコイル112が設けられている。 As described above, in the disconnect device 100, the first groove 12d is formed on the inner peripheral surface 12c of the accommodating hole 12b of the rear wheel drive shaft 12, and the second groove 102d is formed on the outer peripheral surface 102c of the coil unit 102. It is formed. Further, in the disconnect device 100, at least a spring key 104 that expands and contracts in the circumferential direction is housed in the first groove 12d, and a coil 112 is provided inside the second groove 102d in the radial direction.

これにより、ディスコネクト装置100は、コイル112に電流を印加してバネキー104を径方向内側に引き付けることで、第1溝12dおよび第2溝102dにバネキー104を挟持させて連結状態にする。また、ディスコネクト装置100は、コイル112への電流の印加を停止してバネキー104を遠心力によって径方向外側に引き付けることで、第1溝12d内にバネキー104を収容させて切断状態にする。 As a result, the disconnect device 100 applies a current to the coil 112 to attract the spring key 104 inward in the radial direction, so that the spring key 104 is sandwiched between the first groove 12d and the second groove 102d to be connected. Further, the disconnect device 100 stops the application of the current to the coil 112 and attracts the spring key 104 to the outside in the radial direction by centrifugal force, so that the spring key 104 is accommodated in the first groove 12d to be in a disconnected state.

このように、ディスコネクト装置100は、切断状態から連結状態に切り替わる際に、第1溝12dおよび第2溝102dにバネキー104が挟まると、バネキー104が収縮して衝撃を緩和することにより、運転者等への衝撃による不快感を低減することができる。また、ディスコネクト装置100は、アクチュエータ等を設ける必要がなく、簡易な構成で、かつ、装置全体として小型化することができる。 As described above, when the disconnection device 100 is switched from the disconnected state to the connected state, when the spring key 104 is sandwiched between the first groove 12d and the second groove 102d, the spring key 104 contracts to alleviate the impact, thereby operating. It is possible to reduce the discomfort caused by the impact on a person or the like. Further, the disconnect device 100 does not need to be provided with an actuator or the like, has a simple configuration, and can be miniaturized as a whole device.

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 Although the preferred embodiment of the present invention has been described above with reference to the accompanying drawings, it goes without saying that the present invention is not limited to such an embodiment. It is clear that a person skilled in the art can come up with various modifications or modifications within the scope of the claims, and it is understood that these also naturally belong to the technical scope of the present invention. Will be done.

例えば、上述した実施形態では、コイルユニット102とサイドギヤ35とが別体として設けられるようにしたが、コイルユニット102とサイドギヤ35とは一体形成されていてもよい。 For example, in the above-described embodiment, the coil unit 102 and the side gear 35 are provided as separate bodies, but the coil unit 102 and the side gear 35 may be integrally formed.

また、上述した実施形態では、第1回転体として後輪ドライブシャフト12、第2回転体としてコイルユニット102およびサイドギヤ35を例に挙げて説明した。しかしながら、これに限らず、第1回転体および第2回転体は、どのような回転体であってもよい。つまり、ディスコネクト装置100は、種々の第1回転体および第2回転体の連結状態および切断状態を切り替えるようにしてもよい。 Further, in the above-described embodiment, the rear wheel drive shaft 12 as the first rotating body and the coil unit 102 and the side gear 35 as the second rotating body have been described as examples. However, the present invention is not limited to this, and the first rotating body and the second rotating body may be any rotating body. That is, the disconnect device 100 may switch between the connected state and the disconnected state of the various first rotating bodies and the second rotating bodies.

また、上述した実施形態では、第1溝12dの前面12f、および、第2溝102dの後面102eは、ともに径方向外側に向かって広がるようにテーパ状に形成されているようにしたが、テーパ状に形成されることは必須でない。ただし、テーパ状に形成されることで、早期に、連結状態から切断状態に切り替えることができる。 Further, in the above-described embodiment, the front surface 12f of the first groove 12d and the rear surface 102e of the second groove 102d are both formed in a tapered shape so as to expand outward in the radial direction. It is not essential that it be formed in a shape. However, since it is formed in a tapered shape, it is possible to switch from the connected state to the disconnected state at an early stage.

また、上述した実施形態では、第2溝102dに面取り102fが形成されているようにしたが、面取り102fは必須でない。ただし、面取り102fが形成されることで、早期に、連結状態から切断状態に切り替えることができる。また、バネキー104における周方向の端面の第2溝102d側に面取りが形成されていてもよい。 Further, in the above-described embodiment, the chamfer 102f is formed in the second groove 102d, but the chamfer 102f is not essential. However, by forming the chamfer 102f, it is possible to switch from the connected state to the disconnected state at an early stage. Further, a chamfer may be formed on the second groove 102d side of the end face of the spring key 104 in the circumferential direction.

また、上述した実施形態では、バネキー104を径方向内側に引きつける引付部としてコイル112が用いられるようにしたが、バネキー104を径方向内側に引きつけることが可能であればコイル112に限らず、例えば、機械的に引き付けるようにしてもよい。 Further, in the above-described embodiment, the coil 112 is used as an attracting portion for attracting the spring key 104 inward in the radial direction, but the coil 112 is not limited to the coil 112 as long as the spring key 104 can be attracted inward in the radial direction. For example, it may be attracted mechanically.

本発明は、連結状態および切断状態を切り替えるディスコネクト装置に利用できる。 The present invention can be used for a disconnect device that switches between a connected state and a disconnected state.

12 後輪ドライブシャフト(第1回転体)
12c 内周面
12d 第1溝
35 サイドギヤ(第2回転体)
102 コイルユニット(第2回転体)
102c 外周面
102d 第2溝
104 バネキー(弾性部材)
112 コイル(引付部)
12 Rear wheel drive shaft (first rotating body)
12c Inner peripheral surface 12d 1st groove 35 Side gear (2nd rotating body)
102 Coil unit (second rotating body)
102c Outer surface 102d Second groove 104 Spring key (elastic member)
112 coil (attracting part)

Claims (4)

一端に形成された収容穴の内周面に第1溝が形成された第1回転体と、
前記収容穴に回転自在に収容され、外周面に、軸方向において前記第1溝と対向する位置に第2溝が形成された第2回転体と、
少なくとも前記第1溝内に配され、径方向の厚さが前記第1溝の厚さ未満であって、前記第2溝の厚さ以上である、周方向に弾性変形する磁性体の弾性部材と、
前記第2回転体内に設けられたコイルに電流を流すことにより、前記弾性部材を径方向内側に引き付ける引付部と、
を備えることを特徴とするディスコネクト装置。
A first rotating body having a first groove formed on the inner peripheral surface of the accommodating hole formed at one end,
A second rotating body that is rotatably accommodated in the accommodating hole and has a second groove formed on the outer peripheral surface at a position facing the first groove in the axial direction.
An elastic member of a magnetic material that is arranged in at least the first groove and whose radial thickness is less than the thickness of the first groove and equal to or larger than the thickness of the second groove and elastically deforms in the circumferential direction. When,
An attractive portion that attracts the elastic member inward in the radial direction by passing an electric current through a coil provided in the second rotating body .
A disconnect device characterized by being provided with.
前記第1溝、前記第2溝および前記弾性部材は、周方向の端面が、径方向外側に向かって広がるテーパ状に形成されていることを特徴とする請求項1に記載のディスコネクト装置。 The disconnect device according to claim 1, wherein the first groove, the second groove, and the elastic member have end faces in the circumferential direction formed in a tapered shape extending outward in the radial direction. 前記弾性部材は、
前記径方向および前記軸方向に沿った四方に平面部を有することを特徴とする請求項2に記載のディスコネクト装置。
The elastic member is
The disconnect device according to claim 2, further comprising flat surfaces on all four sides along the radial direction and the axial direction.
前記第2溝の前記周方向の端面、または、前記弾性部材における該周方向の端面の該第2溝側に、面取りが形成されていることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のディスコネクト装置。 Any one of claims 1 to 3, wherein a chamfer is formed on the peripheral end surface of the second groove or on the second groove side of the circumferential end surface of the elastic member. The disconnect device described in the section.
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